PAU Química 2026 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 4

Exercici 4 Puntuació total de l’exercici 4 [2,5 punts en total] Responeu només a DOS dels quatre apartats que es plantegen (4.1, 4.2, 4.3 i 4.4). Si mirem les etiquetes de diferents sucs de taronja comercials, observem que estan ela- borats amb suc de taronja concentrat, aigua, vitamines com la vitamina C —que hi aporta propietats antioxidants— i àcid cítric —que s’hi afegeix com a acidulant. Aquest darrer àcid hi aporta el gust àcid característic i ajuda a conservar el producte, ja que alenteix el creixe- ment microbià en reduir el pH. Per aquest motiu, els sucs de taronja comercials han de tenir un pH entre 3,3 i 4,0. 4.1. Si assumim que tota l’acidesa és deguda al primer equilibri d’acidesa de l’àcid cítric (Ka = 8,4 × 10−4 a 25 °C), quina quantitat mínima (en grams) d’aquest àcid ha de contenir un suc de taronja comercial de 250 mL? Puntuació de l’apartat 4.1 4.2. Al laboratori d’una empresa de sucs de taronja s’ha de fer una valoració d’àcid cítric amb hidròxid de sodi. Escriviu la reacció de valoració per al primer equilibri d’acidesa de l’àcid cítric, expliqueu com faríeu aquesta valoració i indiqueu quin material utilit- zaríeu. Puntuació de l’apartat 4.2 4.3. Una empresa de sucs de taronja ha fet una comanda d’un lot de vitamina C i un lot d’àcid cítric. Passats uns dies, arriba a l’empresa un únic paquet sense etiquetar, a dins del qual es troba l’espectre de masses que es mostra a sota. Quina magnitud es representa a l’eix de les abscisses d’aquest espectre? Identifiqueu-hi el pic base i el pic de l’ió molecular de l’espectre de masses, expliqueu quina informació proporciona cadascun d’aquests pics, i digueu de manera justificada quin dels dos compostos és el producte que ha rebut l’empresa. Puntuació de l’apartat 4.3 4.4. Les ampolles en què s’envasen els sucs de taronja comercials estan compostes fonamen- talment per dos tipus de plàstics: politereftalat d’etilè (PET) i polietilè d’alta densitat (HDPE), l’estructura dels quals es mostra a continuació. Puntuació de l’apartat 4.4 Dades: Nombres atòmics: Z(H) = 1; Z(C) = 6; Z(O) = 8. Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

• Eix de les abscisses de l’espectre de masses En un espectre de masses, a l’eix de les abscisses es representa la relació massa/càrrega (m/z) per a cadascun dels ions que és format i analitzat a l’espectròmetre. [0,40 punts] • Anàlisi de l’espectre de masses - Informació del pic base i del pic de l’ió molecular: Pic base: el pic base de l’espectre és el que té major intensitat, típicament 100 %. Aquest pic correspon al fragment iònic més estable i, per tant, més abundant, derivat del compost analitzat. [0,15 punts] Pic de l’ió molecular: l’ió que prové de l’ionització de la molècula que s’està analitzant dona el pic de l’ió molecular a l’espectre, que apareix a un valor de m/z equivalent al pes molecular de l’anàlit. [0,15 punts] - Identificació del pic base i pic de l’ió molecular: El pic base correspon al pic de l’espectre amb m/z = 116, que és el més intens amb una intensitat del 100 %. [0,15 punts] El pic de l’ió molecular correspon al pic de l’espectre amb m/z = 176, que és el de […]